再电离时代之后的HI 21cm吸收
天体物理学
2016-08-30 v2
摘要
我们探讨了通过中性星际介质(IGM)对极高红移射电源的HI 21cm吸收的可能性。所考察的时代是第一个致电离源形成后，直到大部分中性IGM被电离前。由于中性IGM的极端Ly-alpha透射率，处于此“灰色时代”的天体只能在约1微米的波长以上被观测。我们采用受最新射电望远镜观测约束的LambdaCDM结构形成模型，对中性IGM在HI 21cm线下随频率变化的光学深度进行预测。随后我们模拟射电光谱，假设未来大面积射电望远镜的观测参数。这些光谱显示，HI 21cm吸收研究可能是探索再电离时代前中性IGM丰富结构的强大手段，包括1%的平均中性IGM吸收，以及更深入的窄线（5%及几km/s）。大部分可变性都来自于典型宇宙超密度为约10的温和密度不均匀性，这些结构在后来时代会产生Ly-alpha林克谱系。我们也考虑灵敏度限制和射电源群体的演化，得出结论，合理假设存在足够数量的高红移射电源，以便可以执行此类吸收研究。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0205169,
title = {HI 21cm absorption beyond the epoch of re-ionization},
author = {C. Carilli and N. Y. Gnedin and F. Owen},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0205169},
year = {2016}
}
备注
aas2pp4. to appear in the Astrophysical Journal. rev1: added paragraph